毕业设计（论文）-嵌入式无线接入系统设计.docVIP

编号 本科生毕业Design of Embedded Wireless Access System 学 生 姓 名 专 业 电子信息工程 学 号 指 导 教 师 学 院 电子信息工程学院 2008年 06月 摘 要 介绍了基于IEEE802.15.4 的无线通信协议ZigBee协议结构及其技术特点，从低功耗、低成本节点设计的角度提出了无线传感器网络(WSN)通用节点的基本构架，设计了一种具有实用价值的通用节点软硬件平台，节点通信采用短距离无线技术规范ZigBee，通过SPI 接口实现单片机和ZigBee芯片的通讯，单片机与计算机通过USB连接。给出了系统的硬件结构及软件设计的方案，并从硬件和软件两方面考虑了节点的功耗问题。 关键词：无线传感器网络 ZigBee协议 IEEE802.15.4 节点 Abstract Based on the IEEE 802.15.4 of the ZigBee wireless communication protocol agreement structure and its technical characteristics, from low-power, low-cost node design point of view of the wireless sensor network (WSN) the basic framework of universal joints, with a design Practical value of the common node hardware and software platforms, communications nodes using short-range wireless technology standard ZigBee, through the SPI interface microcontroller and ZigBee chips for telecommunications, computer and SCM through a USB connection. Given the systems hardware Software design and structure of the programme and from the hardware and software to consider the two nodes of power problems. Key words： wireless sensor networks ZigBee protocol IEEE802.15.4 node 目 录 第一章 绪论 1 1.用于区域网传输的无线接入系统设计 1 第二章 WSN概述 3 2.1 WSN的基本特点 3 2.2　WSN的基本原理与结构 4 2.3 软件协议架构介绍 5 2.4 WSN的技术优势及与其他无线接入方式的比较 6 第三章 系统的设计方案 8 3.1 系统结构： 8 3.2 系统的硬件组成 10 3.3系统硬件设计结构图 13 第四章 软件应用 16 4.1软件技术介绍 16 4.2无线传感器网络实现的软件结构分析 16 4.3 系统软件程序设计 18 第五章 结论与展望 22 5.1 无线传感器网络实现的问题及分析 22 5.2结论和展望 23 第一章 绪论 嵌入式无线接入技术(也称空中接口)是无线通信的关键问题。它是指通过无线介质将用户终端与网络节点连接起来，以实现用户与网络间的信息传递。无线信道传输的信号应遵循一定的协议，这些协议即构成无线接入技术的主要内容。 目前国内外无线接入系统的设计主要是如下几个方面： 1.用于区域网传输的无线接入系统设计 2.基于CDMA通信模块而产生的移动通信无线接入系统设计 3.主从式无线接入系统设计 4.利用ad-hoc网络，建立的无线传感器网络 随着传感器、嵌入式计算、微型制造、网络及无线通信、分布式信息处理等技术的发展，出现了一种全新的信息获取和处理模式，即同时具有数据采集、无线通信、信息处理及协同工作等功能。由大量具有此类功能的微型无线传感器节点自组织构成的网络就是无线传感器网络，他具有可快速部署、自组织、隐蔽性强、无人值守等优点，当系统具有较强自组织能力、可靠性和鲁棒性时，节点位置相对变化、部分节点失效等问题可以不对系统整体功能造成破坏性影响，可广泛应用于军事和安保、环境和污染监测、空间探索、医疗护理、智能交通、智能建筑、智能家居、工业控制等领域。无线传感器网络的体系结构包括分布式传感器节点、接收和发送器、互联网以及用户接口界面等，其中传感器节点是基本和